织物透湿测试方法间的差异及相关性分析

2018-09-25田晓蕊

中国纤检 2018年9期

文/田晓蕊

1 引言

防水透湿服装不仅能满足寒冷、雨雪、大风等恶劣天气的穿着需要，还能满足各种高强度运动场合大量排汗的穿着需要。透湿性能是指汗气透过织物的性能，又称透水汽性，是体现对人体散热发汗时维持身体产热和散热的热平衡能力指标之一。根据产品特性，吸湿排汗的面料、户外冲锋衣等会考核这项性能。目前，国家标准中关于透湿性能的测试标准主要有GB/T 12704.1—2009（吸湿法），GB/T 12704.2—2009（正杯和倒杯蒸发法）和GB/T 11048—2008（蒸发热板法），对应测试纺织品的透湿率和湿阻。透湿率和湿阻分别表示了水蒸气能透过纺织品排放到外界的程度和纺织品阻止水蒸气穿透的程度。因此，透湿率越大表示透湿性能越好，而湿阻则是越小表示透湿性能越好。

这几种透湿性能测试方法的测试条件、测试过程等均不相同，具体差异见表1所示。

2 不同透湿测试方法的测试结果

因倒杯-蒸发法仅适用于防水透湿型织物，为了同时满足所有测试方法，均采用防水透湿织物进行试验。选取了大量的防水透湿样品进行透湿性能相关指标测试，部分样品因数量有限，未能测全项，具体测试结果见表2。

3 分析讨论

3.1 不同透湿率测试方法的比较

不同透湿方法测试结果的趋势分布见图1。

图1 不同透湿方法测试结果的趋势分布图

由3种透湿方法测试结果的趋势分布图可以看出，整体趋势为倒杯-蒸发法测试结果最大，其次为吸湿法，正杯-蒸发法测试结果最小。其中，吸湿法与正杯-蒸发法走势完全一致，这两种方法整体波动较小，测试结果整体波动趋于平缓，样品间差异不明显；倒杯-蒸发法与另外两种方法的走势大致相同，但整体波动较大，样品之间呈现较大差异。因此，某些样品可能用吸湿法及正杯-蒸发法测试时无明显差异，但用倒杯-蒸发法测试时可能出现差异。

表1 不同方法测试过程之间的区别[1]

3.2 不同湿阻测试仪器的比较

不同湿阻仪器测试结果的趋势分布见图2。

图2 不同湿阻仪器测试结果的趋势分布图

目前，湿阻测试方法尚不成熟，尤其是仪器间的再现性较差，从以往的实验室间比对情况来看，实验室间测试结果的差异也较大。对表2中30块具有不同程度防水透湿性能的试样采用3种不同的湿阻仪器进行了测试（个别样品因数量有限，未能测全项）。整体来看，测试结果的趋势大体一致，但大多数样品3种仪器测试结果无可比性，除个别湿阻较小的试样中两三种仪器测试结果比较一致外，大致趋势为A仪器测试结果最小，F仪器居中，N仪器最大。其中，个别仪器还存在技术不太成熟的情况，有些在测试中会出现水蒸气较多来不及传递出去大量凝结成水的情况；有些会出现湿阻较大的样品稳定及测试时间过长，导致与其他样品测试条件明显不一致等问题。因此，湿阻测试方法尚不适合作为透湿性能的考核指标。

3.3 不同透湿率测试方法及不同湿阻测试仪器间的相关系数

同时，对3种透湿率与3种仪器测试的湿阻进行相关系数分析，具体见表3。

相关系数的值介于–1与+1之间，即–1≤r≤+1。其性质如下：

当r＞0时，表示两变量正相关，r＜0时，两变量为负相关；当|r|=1时，表示两变量为完全线性相关，即为函数关系；当r=0时，表示两变量间无线性相关关系。

当0＜|r|＜1时，表示两变量存在一定程度的线性相关。且|r|越接近1，两变量间线性关系越密切；|r|越接近于0，表示两变量的线性相关越弱。

一般可按三级划分：|r|＜0.4为低度线性相关；0.4≤|r|＜0.7为显著性相关；0.7≤|r|＜1为高度线性相关。

由表2中相关系数可以看出，3种透湿率之间为正相关，透湿率与湿阻之间为负相关。倒杯-蒸发法与其他几种测试方法的相关系数普遍较大，其与吸湿法为显著性相关，其与正杯-蒸发法及3种仪器测得湿阻均为高度线性相关。因此，采用倒杯-蒸发法透湿率作为透湿性能的考核指标比较能反映集中各种测试方法的综合效应。

表2 不同测试方法及不同测试仪器测试结果

表3 不同方法透湿率与不同仪器湿阻的相关系数

正杯-蒸发法，由于试样与水之间存在空气层，可阻止水蒸气传递，因此测试值最低，他模拟的是人体皮肤在正常状态下织物表面干燥时的透湿情况。而倒杯-蒸发法由于织物与水直接接触，更接近于模拟人体在运动时织物的透湿情况，数值较高[1]。

一般来说，产品的透湿性能越好，户外活动、运动时的舒适性越好，目前，防水透湿类的代表产品主要为冲锋衣，市场上关于该产品的宣传也是透湿率越大穿着越舒服，但是，根据上述表格中的测试结果，不同方法之间差异明显，因此，直接采用测试结果最大的倒杯-蒸发法来考核该类产品的透湿性能也更能规避市场宣传可能带来的误导。